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石墨烯超导重大发现，上海交通大学研究登 Nature

超导这一宏观量子现象最早由荷兰科学家H. K. Onnes于1911年在研究汞在低温下的电学输运性质时被首次观察到，是凝聚态物理学中里程碑式的发现之一，有关超导材料和超导机理的研究是物理学及相关领域研究中经久不衰的课题。石墨烯的高质量二维电子系统是一个高度可调的平台，能够用于研究超导性。特别是，在电子和空穴掺杂的扭曲石墨烯莫尔系统中已经观察到了超导性，而在结晶石墨烯系统中，超导性迄今为止仅在空穴掺杂的菱形三层石墨烯（RTG）和空穴掺杂的伯纳尔双层石墨烯（BBG）中观察到。然而，石墨烯涡流系统和晶体石墨烯系统中超导的具体配对机制仍然是一个正在进行的研究课题。另一方面，在结晶石墨烯中，虽然在传导带(CB)和价带(VB)中都观察到相互作用驱动的风味对称性破坏相，但迄今为止只在VB中观察到超导性。

发布时间： 2024-12-03阅读次数： 30
界面组装诱导的原位转变：从定向一维纳米线到准二维纳米薄膜

材料的维数通常会影响它们的特性，由低维纳米材料（如纳米线（NWs）或纳米片）组成的薄膜在现代工程中具有重要意义。在各种自下而上的薄膜制造策略中，纳米级建筑块的界面组装在构建大规模定向薄膜方面具有巨大的潜力。纳米基元裸露的晶面、尺寸和比表面积的不同，导致纳米薄膜不同对称性的低维限域特征，并在光学和半导体特性方面存在较大差异。对于一维纳米结构，界面自组装导致形态取向，有效实现各向异性电、热和光传导。然而，每个纳米级建筑块之间的缺陷、晶体取向和均匀性问题限制了有序薄膜的应用。跨维度合成和从一维到二维形成的精确控制和机制很少有报道。因此，优化薄膜制造技术以精确控制纳米材料从零维到二维或三维的变化，并实现跨维性能的转变是一项具有挑战性的难题。

发布时间： 2024-11-29阅读次数： 18
固体氧化物燃料电池材料

随着“双碳”目标的提出，氢能与燃料电池技术迎来了快速发展的契机，而可以实现氢能和现有化石燃料清洁高效利用的固体氧化物燃料电池，与我国现有能源供应系统兼容，未来前景十分广阔。

发布时间： 2024-11-08阅读次数： 42
自重构Co/Co2P异质结构提高碱性Zn-Co/air杂化电池的效率和耐久性

锌空杂化电池将锌空气电池与碱性锌金属电池整合在一起，通过协同效应提高电池的能量密度和效率。锌空杂化电池的阴极需要金属离子在发生氧化还原反应的同时提供ORR/OER活性位点，从而促使多种电化学反应同时发生。众所周知，作为高活性OER催化剂的TMPs在碱性电解质中不可避免地会发生缓慢而不完全的表面自重构。鉴于此，针对Zn-Co/air杂化电池体系，研发能够原位重构生成高度可逆Co基（氧）氢氧化物活性物种的电催化剂显得尤为重要，这不仅能够增强催化效能，还为实现电池性能的优化开辟了新路径。然而，电催化过程中结构的演变和动态活性态的形成还需要进一步的研究，深入探索电池实际工作条件下电催化剂的演变对于开发高性能多功能电催化剂至关重要，但目前这方面的研究仍显不足。另外，在氧化还原反应中，电极表面必须被电解质充分润湿，而对于ORR/OER过程而言，建立气/固/液三相界面尤为重要。因此，探索先进的结构以同步实现阴极界面中活性位点的大量暴露和反应物的快速传输，是满足高效混合储能系统要求的关键所在。

发布时间： 2024-11-07阅读次数： 41
旋转层错引起的层状氧化物阴极电化学机械失效

电化学机械降解是高能量密度阴极，特别是层状氧化物中容量退化的最常见原因之一。鉴于此，韩国首尔国立大学Kisuk Kang揭示了层状锂过渡金属氧化物中旋转堆叠断层（RSFs）的存在，这些断层源于不同角度的特定堆叠序列，并在决定结构/电化学稳定性中起关键作用。综合实验和计算表明，RSFs促进了氧在层状氧化物中的二聚化和过渡金属迁移，加速了微裂纹的成核/扩展，同时也促进了循环过程中累积的电化学机械降解。进一步证明了，热缺陷湮灭作为一种潜在的解决方案，能有效抑制RSFs，减少微裂纹，提高富锂层状阴极的可循环性。RSFs的常见但之前被忽视的存在，为高能量密度层状氧化物阴极的合成提供了新的指导方向。相关研究工作以“Electrochemomechanical failure in layered oxide cathodes caused by rotational stacking faults”为题发表在国际顶级期刊《Nature Materials》上。

发布时间： 2024-11-04阅读次数： 46
小鹏“陆地航母”：全球首个800V碳化硅增程动力平台

9月3日，在小鹏汇天“陆地航母”飞行汽车超前品鉴会上，小鹏汇天创始人、总裁赵德力介绍，新品“陆地航母”的陆行体部分（即陆行“母舰”）是C照可以驾驶的6轮汽车，该车3轴6轮，约5.5m长*2m宽*2m高，大四座空间；其采用全球首个800V碳化硅增程动力平台；移动超充站，满油满电可实现6次飞行。飞行体部分，其电动垂直起降航空器采用六轴六桨双涵道的构型，机身主体结构和桨叶采用碳纤维材料，飞行体全域800V碳化硅高压平台。

发布时间： 2024-11-02阅读次数： 55
受皇后海螺壳启发的异质结构力学超材料

软体动物的壳尽管高度矿化，仍展现出卓越的强度和韧性，这得益于其结构设计能有效控制裂缝及其他类型的局部变形（如剪切带）的扩展。以皇后海螺为例，其壳内部的交叉层状结构由四个不同层级的层状特征组成，并以三维排列方式组装，使其因卓越的强度和韧性而闻名。基于皇后海螺壳的几何设计原理，改良后的超材料有望规避强度-传导性和强度-密度之间的典型权衡。受皇后海螺壳交叉层状微结构的三维分层和交互式结构概念的启发，研究人员设计了一种新型的生物启发力学超材料。这种创新设计允许采用一种优美的失效机制，即允许出现大量受控剪切带并将其限制在有限的空间域内，从而大大增强了超材料的机械完整性和整体的应变均匀性。这些结果为设计强韧的超材料提供了新的视角。

发布时间： 2024-10-28阅读次数： 56
配体诱导的光致变色CdS材料实现双模信息加密

随着信息技术的快速发展，尤其是5G通信、大数据和物联网的兴起，信息安全问题变得日益突出。公众对于信息加密和防伪技术的关注度不断提高，以应对信息爆炸式增长带来的挑战。在众多前沿解决方案中，荧光材料因其易于设计、视觉可识别性和多样化的调控策略而备受关注。然而传统荧光材料的发光模式单一，能够提供的信息编译模式有限，信息加密安全性不足，开发新型的加密和防伪技术成为了一个迫切的课题。

发布时间： 2024-10-24阅读次数： 59
纳米纤维素协同构建高电化学性能MXene杂化纤维

超级电容器，相对较低的能量密度限制了其更广泛的应用。如何在不牺牲其高功率密度和循环稳定性的同时提高超级电容器的能量密度，是亟待解决的关键问题。为此，天津科技大学司传领教授、徐婷副教授与南京林业大学蔡旭敏副教授及华南理工大学赵祖金教授合作，基于纤维素纳米纤维（CNF）优异的机械性能、高比表面积以及丰富的羟基基团，提出利用界面协同效应，构建了具有介孔结构和优异导电性能的CNF/MXene杂化纤维。其中，CNF不仅改善了MXene的流变性能，而且有效抑制MXene纳米片的堆积，提升了杂化纤维的离子传输效率及电荷存储能力。所制备的杂化纤维展示出优异的电容性能，大幅提高了纤维基超级电容器的能量密度。此项研究工作发表在《Small》上，并被遴选为封面文章（Cover Story，图1），论文第一作者为天津科技大学硕士生梁启迪和博士生刘坤。

发布时间： 2024-10-22阅读次数： 58
面向实时步态分析的摩擦电纳米发电器纺织传感器

摩擦电纳米发电机(TENG)通过摩擦起电和静电感应的耦合效应实现自供电，因结构简单、小型、轻量化的优势成为可穿戴传感器件的理想选择。基于织物结构的TENG进一步赋予可穿戴器件柔软、舒适的特性，为生理信号无创监测提供了一种新思路。以芯壳结构的纱线为标志的织物型TENG与传统织物有良好的兼容性，但常规的同轴纺丝、涂层、覆膜、包纱等芯壳纱线制备方式，易出现芯层导电纤维和壳层摩擦电材料之间结合性差，导致芯壳间电阻增大，或因壳层不均匀导致电荷泄漏，以及受力时易滑移脱落等问题。这些问题使织物型TENG灵敏度和稳定性较低。

发布时间： 2024-10-17阅读次数： 75